作者:赵秋丽 冯帆 来源:光明日报 发布时间:2022/5/9 9:27:13
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解密植物对环境变化的应激反应
对促进生态良性循环和保障粮食安全具有重要意义

 

本报讯(记者赵秋丽、冯帆)近日,山东建筑大学市政与环境工程学院副教授侯书国团队联合美国得州农工大学、杜克大学,法国图卢兹大学、日本冈山大学等知名大学的研究团队,通过对植物如何感受环境变化作出应激反应的研究,揭示了植物对病虫害、干旱等环境胁迫因素的应激机理,国际期刊《自然》在线发表这一研究成果。这一重要发现改变了人们以往对植物与环境之间相互作用关系的认知,对于促进生态良性循环和粮食安全问题具有重要意义。

绿色植物为地球生物提供食物来源,并在维持生态平衡、促进生态良性循环与发展、改善人类居住环境等方面起着至关重要的作用。但植物经常面临包括病原菌侵染等极端环境的影响,植物通过感知环境变化并作出应激反应,保护自身免受环境恶化的影响。因此,研究植物感知环境变化并作出应激反应的机制,有助于我们应对环境变化,解决粮食和生态安全等问题。

植物细胞因子在植物免疫中发挥至关重要的调控作用,这一研究首次提出了一类结构全新的植物细胞因子SCREWs。为了鉴定新的参与植物免疫调控的植物细胞因子,研究人员分析了受病原菌诱导表达的拟南芥转录组,并筛选了病原菌上调表达的分泌肽。其中,SCREWs能够被病原菌及微生物相关分子模式(MAMPs)强烈诱导表达。通过免疫诱导分析,研究发现SCREWs羧基端31个保守的氨基酸能够通过诱导MAPK激活植物生长抑制等典型的免疫反应。结构预测显示,该小肽通过两个保守的半胱氨酸形成二硫键,其对SCREW免疫诱导起至关重要的作用。通过持续研究发现,SCREW为一类新的免疫调控植物细胞因子,能够诱导植物免疫反应和增强植物对病原菌的抗性。

侯书国团队长期从事植物与环境互作的分子生物学研究,自2012年以来,该团队与美国德州农工大学何平教授、单立波教授,清华大学柴继杰教授,山东大学张伟教授等团队合作,在揭示植物细胞因子调控植物先天免疫领域作出了突出的贡献。

 
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